一种石墨烯涂层液的制备方法及石墨烯涂层液技术

本发明专利技术提供一种石墨烯涂层液的制备方法及石墨烯涂层液，其特点是：制备方法包括如下步骤：步骤1：将有机磷化合物置于水溶性聚氨酯溶液中，调整其粘度至4000‑6500cps，PH值至2‑5之间，获得混合溶液；步骤2：将石墨烯粉末加入到有机磷化合物和水溶性聚氨酯溶液的混合溶液中，搅拌均匀形成石墨烯涂层液，在石墨烯涂层液中，石墨烯粉末占总质量的0.5%～30%。一种石墨烯涂层液是采用上述石墨烯涂层液的制备方法制成。有效解决石墨烯易团聚的问题，能够保证石墨烯的均匀分散，更好地发挥石墨烯的优良性能，而且制备工艺简单，生产效率高，生产成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯涂层液的制备方法及石墨烯涂层液
本专利技术属于碳材料
，具体说是一种石墨烯涂层液的制备方法及石墨烯涂层液。
技术介绍
石墨烯是由sp2杂化连接的碳原子呈单层排列构成二维晶体结构的碳纳米材料，基本结构单元是具有优异稳定性的碳六元环，碳六元环紧密连接形成蜂窝状网络结构。独特的二维结构决定了石墨烯拥有许多其他材料无法比拟的性能：石墨烯的厚度仅为单个原子的厚度，是目前已知最薄的材料；石墨烯材料的碳环中，碳原子间以α键相连接，键能较强，从而赋予其优异的机械性能；石墨烯作为一种半金属，具有极高的电子迁移率，其电阻率是目前已知最小的材料，导电性堪比铜和银；并且石墨烯还拥有优异的导热性能，超过纳米管等已知导热性能优异的材料。然而，在实际应用中，由于石墨烯间存在较强的范德华作用力使其不能在溶剂中稳定分散，分散后也容易再次团聚在一起，这就制约了石墨烯的应用。目前，石墨烯分散的方法主要通过添加分散剂或者改性的方式，或者通过超声或均质的方法来提高石墨烯的分散效果，但是这些方法花费的时间长，增加了处理成本。因此，如何设计一种能够均匀分散石墨烯的制备方法及石墨烯涂层液，既能解决石墨烯易团聚的问题，而且成本较低，生产效率高，这是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种石墨烯涂层液的制备方法及石墨烯涂层液，有效解决石墨烯易团聚的问题，能够保证石墨烯的均匀分散，更好地发挥石墨烯的优良性能，而且制备工艺简单，生产效率高，生产成本较低。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石墨烯涂层液的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：步骤1：将有机磷化合物置于水溶性聚氨酯溶液中，调整其粘度至4000-6500cps，PH值至2-5之间，获得混合溶液；步骤2：将石墨烯粉末加入到有机磷化合物和水溶性聚氨酯溶液的混合溶液中，搅拌均匀形成石墨烯涂层液，在石墨烯涂层液中，石墨烯粉末占总质量的0.5%～30%。进一步地，石墨烯涂层液中，在石墨烯涂层液中，所述的有机磷化合物占总质量的19.5%～50%，所述水溶性聚氨酯溶液占总质量的20%～80%。再进一步地，所述的有机磷化合物为三烷基膦、三苯基膦、苯基膦酸、甲基亚膦酸、亚膦酸三烷基酯、O,O-二乙基膦酸酯、O,O-二乙基苯膦酸酯、苯磷酰胺、苯亚膦酰氯及O,O-二乙基膦酰氯中的任意一种或两种以上的混合物。又进一步地，所述的水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为50%-80%。优选地，所述步骤1中，调整其粘度至4500-6000cps。一种石墨烯涂层液，其特征在于，石墨烯涂层液是采用上述的石墨烯涂层液制备方法所获得的石墨烯涂层液。本专利技术与现有的技术相比具有如下优点和积极效果：本专利技术有效解决石墨烯易团聚的问题，能够保证石墨烯的均匀分散，更好地发挥石墨烯的优良性能，而且制备工艺简单，生产效率高，生产成本较低。附图说明图1为本专利技术所制备的石墨烯涂层液中的石墨烯的分散状态图；图2为现有技术采用超声分散后石墨烯的分散状态图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是，应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对专利技术权利要求的限制。本专利技术一种石墨烯涂层液的制备方法的具体实施方式，制备方法包括如下步骤：步骤1：将苯基膦酸置于水溶性聚氨酯溶液中，调整其粘度至4000-6500cps，PH值至2-5之间，获得混合溶液；步骤2：将石墨烯粉末加入到有机磷化合物和水溶性聚氨酯溶液的混合溶液中，搅拌均匀形成石墨烯涂层液，在石墨烯涂层液中，石墨烯粉末占总质量的0.5%～30%。进一步地，石墨烯涂层液中，在石墨烯涂层液中，所述的有机磷化合物占总质量的19.5%～50%，所述水溶性聚氨酯溶液占总质量的20%～80%。再进一步地，所述的有机磷化合物为三烷基膦、三苯基膦、苯基膦酸、甲基亚膦酸、亚膦酸三烷基酯、O,O-二乙基膦酸酯、O,O-二乙基苯膦酸酯、苯磷酰胺、苯亚膦酰氯及O,O-二乙基膦酰氯中的任意一种或两种以上的混合物。又进一步地，所述的水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为50%-80%。优选地，所述步骤1中，调整其粘度至4500-6000cps。本专利技术一种石墨烯涂层液的具体实施方式，石墨烯涂层液是采用上述的石墨烯涂层液制备方法所获得的石墨烯涂层液。下面结合石墨烯涂层液的制备方法的具体实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：一种石墨烯涂层液的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将20g苯基膦酸置于50g水溶性聚氨酯溶液中，水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为80%,其粘度为5000-5500cps，PH值为2.5-3.5，获得混合溶液；步骤2：将30g的石墨烯粉末溶解在上述混合溶液中，搅拌均匀，获得分散良好的石墨烯涂层液。实施例2：一种石墨烯涂层液的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将15g的甲基亚膦酸和15g的亚磷酸三烷基酯置于60g水溶性聚氨酯溶液中，水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为60%，粘度为4500-5000cps，PH值为3-3.5，获得混合溶液；步骤2：将10g的石墨烯粉末溶解在上述混合溶液中，搅拌均匀，获得分散良好的石墨烯涂层液。实施例3：一种石墨烯涂层液的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将19.5g甲基亚膦酸置于80g水溶性聚氨酯溶液中，水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为50%,粘度为4000-4500cps，PH值为4-5，获得混合溶液；步骤2：将0.5g的石墨烯粉末溶解在上述混合溶液中，搅拌均匀，获得分散良好的石墨烯涂层液。以下为现有技术采用采用超声分散后石墨烯的实例：将30g的石墨烯粉末加入到70g水溶性聚氨酯溶液中，水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯固含量为80%，超声分散2小时，获得分散良好的石墨烯涂层液。图1为本专利技术实施例1所制备的石墨烯涂层液在织物表面的分散情况，可见石墨烯附着均匀，并无团聚现象。图2为现有技术采用采用超声分散后石墨烯的实例所制备的石墨烯涂层液在织物表面的分散情况。从图2中可以看出，其石墨烯附着情况不如图1中的均匀。以上实施例仅用于说明本专利技术的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被专利技术进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术所要求保护的技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯涂层液的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：/n步骤1：将有机磷化合物置于水溶性聚氨酯溶液中，调整其粘度至4000-6500cps，PH值至2-5之间，获得混合溶液；/n步骤2：将石墨烯粉末加入到有机磷化合物和水溶性聚氨酯溶液的混合溶液中，搅拌均匀形成石墨烯涂层液，在石墨烯涂层液中，石墨烯粉末占总质量的0.5%～30%。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯涂层液的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
步骤1：将有机磷化合物置于水溶性聚氨酯溶液中，调整其粘度至4000-6500cps，PH值至2-5之间，获得混合溶液；
步骤2：将石墨烯粉末加入到有机磷化合物和水溶性聚氨酯溶液的混合溶液中，搅拌均匀形成石墨烯涂层液，在石墨烯涂层液中，石墨烯粉末占总质量的0.5%～30%。


2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层液的制备方法，其特征在于，石墨烯涂层液中，在石墨烯涂层液中，所述的有机磷化合物占总质量的19.5%～50%，所述水溶性聚氨酯溶液占总质量的20%～80%。


3.根据权利要求1或2所述的石墨烯涂层液的制备方法，其特征在于，所述的有机磷化合物为三烷基膦、三苯基膦、苯基膦酸、甲基亚膦酸、亚膦酸三烷基酯、O,O-二乙基膦酸酯、O,O-二乙基苯膦酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文和，朱士凤，武光信，施楣梧，
申请(专利权)人：山东沃源新型面料股份有限公司，青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37